商務住宅項目地下室基坑開挖影響分析

江城錦繡商務住宅項目地下室基坑開挖

對周邊建筑、福州地鐵一號線

達道站~上騰路站區(qū)間隧道的影響分析

上海市隧道工程軌道交通設計研究院

二。一五年九月

江城錦繡商務住宅項目地下室基坑開挖

對周邊建筑、福州地鐵一號線

達道站~上騰路站區(qū)間隧道的影響分析

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上海市隧道工程軌道交通設計研究院

2015年9月

目錄

5.4.33-3剖面（地質(zhì)鉆孔ZK22）.................................................................17

1工程概況...........................................................15.4.44-4剖面（地質(zhì)鉆孔ZK24）................................20

1.1概述...........................................................15.5施工步驟及其注意事項.........................................24

1.2建筑工程概況...................................................16基坑施工對地鐵區(qū)間隧道的影響控制標準.............................26

2環(huán)境條件...........................................................37基坑開挖有限元分析................................................27

2.1周邊地面建（構(gòu)）筑物概況......................................37.1基坑開挖工況..................................................28

2.2周邊地下（構(gòu)）筑物概況........................................37.2基坑開挖整體變形.............................................29

3工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件.............................................67.3基坑開挖對臨近建（構(gòu)）筑物的影響............................29

3.1工程地質(zhì)條件..................................................67.4基坑開挖對區(qū)間隧道的影響.....................................30

3.2水文地質(zhì)條件...................................................78地鐵區(qū)間隧道及鄰近建（構(gòu)）筑物監(jiān)控...............................32

4安全性評估范圍.....................................................78.1監(jiān)測內(nèi)容......................................................32

5基坑設計方案.......................................................88.2監(jiān)測點布置....................................................32

5.1采用的設計規(guī)范、標準..........................................88.3地鐵區(qū)間隧道監(jiān)測技術(shù)要求.....................................32

5.2基坑等級.......................................................88.4鄰近建筑（構(gòu)）物監(jiān)測技術(shù)要求................................32

5.3圍護選型.......................................................89評估結(jié)論及建議....................................................33

5.4圍護結(jié)構(gòu)計算..................................................109.1評估結(jié)論......................................................33

5.4.11-1剖面（地質(zhì)鉆孔ZK26）................................109.2建議..........................................................33

5.4.22-2剖面（地質(zhì)鉆孔ZK5）.................................14

江城錦繡商務住宅項目地下室基坑開挖對周邊建筑、福州地鐵一號線達道站-上藤路站區(qū)間隧道的影響分析

1工程概況擬建“江城錦繡商務住宅項目地下停車場”單層面積大小約為3995mm2,為

1.1概述地下兩層結(jié)構(gòu)，基坑開挖深度約為10m,頂板覆土2-3m,建筑總平面圖如下：

江城錦繡商務住宅項目地下空間位于福州市倉山區(qū)上藤路觀井觀、海地塊中間的

規(guī)劃城市道路下方，車庫底板底距福州地鐵1號線達道站~上藤站礦山法區(qū)間頂約

13.8米~14.5米。地塊西側(cè)為己施工的觀井地塊，東側(cè)為已施工的觀海地塊。本項

目地下空間為二層停車庫，同時兼做觀井、觀海地塊地下車庫的連接通道。

工程位置鳥瞰圖如下：

圖1-2建筑總平面圖

圖1-1工程位置鳥瞰圖建筑剖面圖如下:

1.2建筑工程概況

建筑總平面布置

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圖1-3建筑剖面圖

建筑平面圖如下:

圖1-5負二層建筑平面圖

圖1-4負一層建筑平面圖

江城錦繡商務住七項H地下室基坑開挖對周邊建筑、福州地鐵一號線達道站-上藤路站區(qū)間隧道的影哂分析

2環(huán)境條件（XK13+594.527-XK13+665.777），長度為71.25m。礦山區(qū)間圍巖等級為m~VI,

2.1周邊地面建（構(gòu)）筑物概況其中受地下室施工影響段區(qū)間圍巖等級為HI。隧道結(jié)構(gòu)安全等級為一級，抗震設

防等級為三級，結(jié)構(gòu)防水等級為二級，采用復合式襯砌結(jié)構(gòu)使用設計年限為

擬建地下室東、西兩側(cè)緊鄰“觀海地塊”和“觀井地塊”，各建物主要特征100

參數(shù)詳見表2-1：年。

建筑統(tǒng)計表表2-1該段區(qū)域隧道二襯采用一型結(jié)構(gòu)及配筋形式，外徑尺寸為7000mm,厚度為4

室外設地基變形允許值

擬建物層數(shù)高度建筑占地幢單柱最大荷計地面塞礎相鄰柱基基礎傾OOmmo隧道二次襯砌：采用C35、P10防水鋼筋混凝土；仰拱填充材料：C35混凝

名稱（F）（米）結(jié)構(gòu)面積（m7）教重（KN）整平標型式

沉降差允斜允許±；鋼筋：采用HPB300、HRB335.

高（m）許值值

532+53區(qū)間與地下室關(guān)系圖如下：

商住樓2015000-

現(xiàn)85-89框剪240.0025

（A-D座）-28F16000

海+536+515

9.80

地商場2F12.0框架2350150000.004

樁

塊0.002L

地下室2F9.2框架1478013500珞

（L為柱距）

礎

觀辦公樓（E座10F30.0框架406190000.003

井

9.80

地地下室2F9.2框架548613500

塊

備注：1）樁基局的承臺埋置深度為0.80米；

2）標高為羅零標高。

其中“觀海地塊”建物由4幢21?28層商住樓（A-D座）、I幢2層商場組成，F(xiàn)

設2層地下室（面積14780nV,埋深9.2米，底板標高為0.60米）；“觀井地塊”建

圖2-3區(qū)間隧道縱剖面位置圖

物為1幢10層辦公樓（E座），亦設有2層地下室（面積5486nf,埋深9.2米，底

板標高為0.60米）。

2.2周邊地下（構(gòu)）筑物概況

（1）既有福州地鐵1號線達道站~上藤路站區(qū)間隧道

根據(jù)業(yè)主提供的相關(guān)資料，及現(xiàn)場調(diào)查，福州地鐵1號線達道站~上藤路站區(qū)

間隧道位于本場地內(nèi)，該區(qū)間為礦山區(qū)間，區(qū)間頂距擬開挖地下室頂凈距為13.8

米~14.5米。暗挖段SK13+550.000-SK14+107.233（XK13+550.000~XK14+107.23

3）全長557.233m；位于地下室基坑開挖范圍內(nèi)SK13+596.850~SK13+668.100

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圖2-6配筋大樣圖

結(jié)構(gòu)及配筋圖如下:

(2)豎井

場地西北角見地鐵礦山法施工豎井,目前豎井為地鐵I號線越江應急疏散通

道，越江區(qū)間貫通后豎井按原設計回填,后期是否保留及處理方案尚未明確。

69OT

圖2-5隧道二襯結(jié)構(gòu)端面及配筋圖

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圖2-7豎井平面位置圖

5

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3工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件示厚度Q80?8.90米,層頂埋深0.30?10.30米,層頂標高-0.61?12.35米。

3.1工程地質(zhì)條件⑤-2碎塊狀強風化花崗巖：灰白色，稍硬，飽和。結(jié)構(gòu)已基本破壞，見鐵錦

根據(jù)鉆探成果揭示，場地內(nèi)地基土以殘積成因的土層為主，基底母巖為花崗質(zhì)成份，巖芯一般呈碎塊狀，用手可掰斷，干鉆困難，巖石為軟巖，巖體極破碎

巖。勘探深度范圍內(nèi)的巖土層自上而下可劃分為4層。,巖體基本質(zhì)量等級為V級。鉆探過程中未發(fā)現(xiàn)洞穴、軟弱夾層或臨空面。本層

①雜填土：淺灰色、灰黃色，松散，濕?飽和。成分以粘性土為主，含少量場地ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8、ZK9、ZK12、ZK15、ZK16、ZKI7、ZKI8

的塊石等建筑垃圾，新近回填，堆填時間約5-6.0年。該層全區(qū)均有分布，厚度為、ZK19、K5、K10、K17、K24、K25、K34、K68、K67、ZK20有分布，

0.30?6.50米。揭示厚度0.30?5.50米，層頂埋深3.50?12.60米，層頂標高-2.88?8.42米。

②淤泥：灰、深灰色，流塑，飽和，含腐殖質(zhì)、有機質(zhì)、朽木及貝殼等，味⑥中風化花崗巖：灰黃色、灰白色，致密，堅硬，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主

微臭，黏手并染手，搖震反應慢，具高壓縮性，工程性能差。鉆孔ZK9、ZK10、要礦物成分為長石、石英及暗色礦物，巖石風化明顯，錘擊聲較脆，不易擊碎，

ZK11、K5、ZK26內(nèi)有分布，厚度為2.00-3.50米。層頂埋深3.10?4.60米，層節(jié)理、裂隙發(fā)育，見鐵質(zhì)浸染，巖芯呈短柱狀、長柱狀，巖芯采取率約70?80%

頂標高4.82~6.61米。.RQD約20~50%。巖石為較硬巖，巖體破碎?較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為

③殘積黏性土：灰黃色，濕，可塑?硬塑。母巖為花崗巖，成分以粘性土為IV級。鉆探過程中未發(fā)現(xiàn)洞穴、軟弱夾層或臨空面。本層場地內(nèi)均有分布，本次

主，含云母片、氧化鐵等，長石風化成高嶺土，大于2mm顆粒含量為0,殘留原勘察厚度未揭穿，最大揭示厚度10.00米。

巖組織結(jié)構(gòu)，中等干強度，低韌性，遇水易軟化崩解，層內(nèi)夾有風化碎屑。鉆孔以上各巖土層參數(shù)取值如下表3-1。

ZK7、ZK8、ZK20內(nèi)有分布，厚度1.10?1.90米，層頂埋深3.20?4.30米，層場地各巖土層設計計算指標表3-1

頂標高米?？辜魪姸人?/p>

5.74~7.58基底

天然壓縮（快剪）承載力承載力抗力基床

④全風化花崗巖：褐黃、灰黃色，散體狀，母巖為花崗巖，原巖結(jié)構(gòu)已破壞，摩擦

重度模量內(nèi)聚內(nèi)摩修正系數(shù)特征值比例系數(shù)

土層名稱系數(shù)

巖體完整程度為極破碎，具軟化性及崩解性，具原巖殘余結(jié)構(gòu)，屬于極軟巖，巖力擦角系數(shù)

YEsi-2C①?qbT|df取mKU

體基本質(zhì)量等級為V級。鉆孔ZK10、ZK12、ZK18、K10、K24、K68、K67、KN/m3MpaKpa度Kpa104

ZK21內(nèi)有分布，厚度0.90?3.20米，層頂埋深0.80?7.20米，層頂標高2.49?13.33①雜填土17.5*5.010.0挖除10

②淤泥15.72.06.01.84040.1

米。③殘積粘性土18.25.016.512.5160352.0

⑤-1砂土狀強風化花崗巖：灰白色，硬塑，飽和。結(jié)構(gòu)已基本破壞，巖石已④全風化花崗巖19.58.520.018.0260503.0

⑤-1砂土狀強風

20.013.525.023.01.02.5420804.00.40

強烈風化成砂土狀，長石及喑色礦物大部分已風化成粘土礦物，見較多鐵錦質(zhì)成化花崗巖

⑤-2碎塊狀強風

份，浸水易軟化、崩解。干鉆較困難。巖石為極軟巖，巖體極破碎，巖體基本質(zhì)22.016.06001500.40

化花崗巖

量等級為V級。鉆探過程中未發(fā)現(xiàn)洞穴、軟弱夾層或臨空面。場地均有分布，揭⑥中風化花崗巖25.0*2000

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備注：當基礎寬度大于3m,或埋深深度大于0.5m時，地基承載力特征值應進行修正，其修正系數(shù)可筋具有微腐蝕性。場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼

參照有關(guān)規(guī)范取■值。筋具有微腐蝕性。設計時應按有關(guān)規(guī)定采取防護措施。

結(jié)合擬建地下室建筑資料可知，地下室基礎絕大部分坐落在中風化花崗巖之4安全性評估范圍

上。⑥中風化花崗巖巖強度高，力學性質(zhì)高，分布穩(wěn)定，均勻性較好，承載力高

(1)基坑開挖施工過程中對緊鄰觀井、觀海商業(yè)住宅進行安全分析。

,非常適合作為基礎持力層，可滿足擬建物的變形要求。

(2)基坑開挖施工過程中對下部地鐵區(qū)間隧道進行安全分析。

3.2水文地質(zhì)條件

(1)根據(jù)場地巖土性狀及本次勘察鉆孔內(nèi)地下水水位觀測結(jié)果，地下水按其

含水介質(zhì)和埋藏條件，場地地下水主要為第四系孔隙水和基巖風化帶孔隙裂隙水

O

第四系孔隙水：主要為賦存于①雜填土層中，該層成分不均勻，孔隙率及連

續(xù)性較差，透水性中等，富水性弱，主要以大氣降水及南側(cè)山體地下水的側(cè)向補

給，動態(tài)水位隨季節(jié)變化較大，年水位變幅約1.5?2.0米。

基巖風化孔隙裂隙水:賦存于④全風化花崗巖、⑤強風化花崗巖及⑥中風化花

崗巖孔隙、裂隙水，由于④、⑤-1層呈砂土狀，透水性、富水性弱，⑤-2層呈碎

塊狀，其孔隙與裂隙較發(fā)育，但多為細粒土充填，⑥中風化花崗巖裂隙發(fā)育，但

多呈閉合狀，⑤-2、⑥兩層其透水性中等偏弱、富水性弱，三者均存在有水力聯(lián)

系,以側(cè)向逕流補給為主，向低洼處徑流排泄，年水位變幅約0.50?1.00米。

場地內(nèi)巖土層②淤泥、③殘積粘性土屬微透水層，為相對隔水層。

勘察施工期間測得混合地下水靜止水位埋深為1.74~4.11米，標高為5.98?

8.02米(具體詳見工程地質(zhì)剖面圖標示)。

(2)地下水及土對建筑材料的腐蝕性

依據(jù)臨近場地地質(zhì)資料《江城錦繡商務住宅項目》巖土工程勘察報告，根據(jù)

《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)附錄G第GO1條，場地環(huán)境

類型屬【［類，受地層滲透性影響，屬地下水B類。

綜合判定場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼

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5基坑設計方案5.3圍護選型

5.1采用的設計規(guī)范、標準基坑面積大小約為3995mm"基坑長71.25m,寬62.5m,基坑開挖深度約

國家標準：為10m。其東、西兩側(cè)靠著觀井、觀海兩個項目的地下室。因此在這兩個方向上

(1)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)不設置基坑的地下圍護結(jié)構(gòu)，直接采用現(xiàn)有地下室的側(cè)墻作為基坑的圍護。在基

(2)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2010)坑北側(cè)此采用中800@1000的鉆孔灌注樁加;<1>800的旋噴樁進行樁間止水；南側(cè)

(3)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017-2003)采用放坡開挖，并采用錨桿加固。

(4)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)

(5)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)

(6)《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50208-2011)

(7)《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)(2011年版)

(8)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)

(9)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)規(guī)范》(GB/T50476-2008)

(10)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)

(11)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)

(12)《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18-2012)

(13)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)

(14)《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107-2010)

(15)《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ/Till-98)

福建省標準：

(16)《建筑地基基礎技術(shù)規(guī)范》(DBJ13-07-2006)

(17)《巖土工程勘察規(guī)范》(DBJ13-84-2006)

國家及福建省、福州市的其他現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，規(guī)程。

5.2基坑等級圖5-3-1圍護結(jié)構(gòu)平面圖

基坑按一級基坑環(huán)境保護要求：圍護墻體最大水平位移W0.2%H且W30mm,

地面最大沉降W0.15%H(H為基坑開挖深度)；基坑安全等級為一級。

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圖5?3-21-1圍護剖面圖

圖5-3-54-4圍護剖面圖

圖5-3-32-2圍護剖面圖

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圖5-3-8la-la圍護剖面圖

為減小基坑開挖對周邊環(huán)境的影響，本工程基坑采用分塊、分層開挖施工,

具體開挖工況如圖:

5.4圍護結(jié)構(gòu)計算

5.4.11-1剖面（地質(zhì)鉆孔ZK26）

1工程概況

該基坑設計總深9.753m,按一級基坑、選用《國家行業(yè)標準一建筑基坑支

護技術(shù)規(guī)程0GJ120-2012）》進行設計計算，計算斷面編號：1。

1.1土層參數(shù)

1-1剖面土層參數(shù)表5-4-1-1

Kmax

m

厚度Yc<1>分算

序號土層名稱W/m

（m）(kN/m3)(kPa)(0)(MN/m(kPa)/合算

)

3)

11雜填土2.6917.58.0013.0010.()0.050.0分算

22淤泥3.1015.78.505.004.00.018.0合算

35-1砂土狀強風化花崗巖1.7720.028.0025.0080.00.0120.0合算

圖5-3-76-6圍護剖面圖46中風化花崗巖10.0025.0200.0040.00200.00.0550.0合算

1.2基坑周邊荷載

地面超載：20.0kPa

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2開挖與支護設計第1道支撐（錨）為錨桿，距墻頂深度0.500m,工作面超過深度0.500m,預

加軸力O.OOkN/m.該道錨桿具體數(shù)據(jù)如下：

長度：15.000m：

自由段長度：6.000m；

水平間距：2.000m；

水平傾角：20.000°；

孔徑：150mm；

筋體類型：6S15.2-1220；

筋體數(shù)量：3根；

計算點位置系數(shù)：0.000o

第2道支撐（錨）為錨桿，距墻頂深度2.500m,工作面超過深度0.500m,預

圖5-4-1-11-1剖面圖基坑支護方案圖加軸力O.OOkN/m.該道錨桿具體數(shù)據(jù)如下：

2.1擋墻設計長度：12.000m；

擋墻類型：鉆孔灌注樁；自由段長度：6.000m；

嵌入深度：2.0m；水平間距：2.000m；

露出長度：0.000m；水平傾角：20.000°；

樁徑：800mm；孔徑：150mm；

樁間距：1000mm；筋體類型：8S15.2-1220；

混凝土等級：C35。筋體數(shù)量：3根；

2.2放坡設計計算點位置系數(shù)：0.000.

2.2.1第1級放坡設計第3道支撐（錨）為錨桿，距墻頂深度4.500m,工作面超過深度0.500m,預

坡面尺寸：坡高2.00m；坡寬3.00m；臺寬1.00m。加軸力O.OOkN/m。該道錨桿具體數(shù)據(jù)如下：

放坡影響方式為：一。長度：12.000m；

2.3支撐（錨）結(jié)構(gòu)設計自由段長度：6.000m；

本方案設置3道支撐（錨），各層數(shù)據(jù)如下：水平間距：2.000m；

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水平傾角:20.000°；圖5-4-1-21-1剖面圖基坑施工工況圖

孔徑：150mm；3內(nèi)力變形計算

筋體類型：OS15.2-1220；3.1計算參數(shù)

筋體數(shù)量：3根;水土計算(分算/合算)方法：按土層分/合算；

計算點位置系數(shù)：0.000.水壓力計算方法：靜止水壓力，修正系數(shù)：10；

2.4工況順序主動側(cè)土壓力計算方法：朗肯主動土壓力，分布模式：矩形，調(diào)整系數(shù)：1.0

該基坑的施工工況順序如下圖所示:,負位移不考慮土壓力增加；

被動側(cè)基床系數(shù)計算方法：法，土體抗力不考慮極限土壓力限值；

3.2計算結(jié)果

3.2.1支撐剛度計算結(jié)果

計算寬度：1.00m。

支撐編號123

支撐剛度(MN/m)5.55.75.7

3.2.2內(nèi)力變形結(jié)果

每根樁抗彎剛度EI=633345kN.m2。

以下內(nèi)力和土體抗力的計算結(jié)果是每根樁的；支撐反力是每延米的。

T9t5:/FK^2.40（iX7.00）mI：況6:在2.90（深6.50）m處安裝第3道支撐（播）

支(換)撐反力范圍表